CN103950800B - 一种柔性电路板卷放装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及卷放装置技术领域，尤其涉及一种柔性电路板卷放装置，其包括有左壳体、右壳体、涡卷弹簧。本发明的左壳体与右壳体相互扣合而形成封闭式壳体，可较好地包覆收卷起的柔性电路板，从而较好地保护柔性电路板、且结构稳定牢固；进一步，本发明将较大直径的用于放置涡卷弹簧的转盘设置于转轴的顶端，使转轴的直径减小，且转轴与封闭式壳体的内壁之间构成用于容置柔性电路板的空间，从而使整个卷放装置的直径较小，有利于本发明置于服务器机箱等产品的狭窄空间内。

Description

一种柔性电路板卷放装置

技术领域

本发明涉及卷放装置技术领域，尤其涉及一种柔性电路板(即FPC，又称软性电路板)卷放装置。

背景技术

目前，卷放装置通常应用在有线耳机、鼠标、键盘、充电器等产品的线材的收卷。如中国专利号为200620116285.6公开的一种单自由端的线材卷放器，以及中国专利号为200620116284.1公开的一种双自由端的线材卷放器。其原理是，通过涡卷弹簧的卷动弹力，使得线材依据螺旋路径或环向路径产生收卷，而在拉出使用时，凭借涡卷弹簧的外张卡掣力，致使拉出线材的作动，略为受到牵制，但该牵制力仍然轻易可以克服，因此使得此类线材在收、卷皆有一个轨迹路径，以及施力的节制，故可顺遂地卷收与拉出线材。

近年来，有些厂家将卷放装置应用于柔性电路板的收卷，与传统的线材卷放器不同，其需要卷放的是较宽且扁平的柔性电路板，例如：应用于服务器中，柔性电路板的一端连接于服务器的主板、另一端连接于服务器的硬盘或电路板，而服务器的硬盘或电路板为抽拉式结构；当服务器的硬盘或电路板一端被拉出时，卷放装置的柔性电路板被拉伸；当服务器的硬盘或电路板一端被重新推入时，卷放装置对柔性电路板进行自动收卷；所以，在服务器机箱有限的空间中做收卷或拉伸的直线运动时，卷放装置可以根据需要拉出柔性电路板的长度，且柔性电路板拉出时可以保持一定的张力与平衡力，使原本较长的柔性电路板可以与狭小的空间中众多高温的电子零件，保持稳定的安全距离。

早期的柔性电路板卷放装置，如图1～2所示，主要包括上壳体101、下壳体102、转盘103、涡卷弹簧104、转盘盖105。上壳体101的四角向下一体成型有4根上塑料柱101_1，下壳体102的四角向上一体成型有对应的4根下塑料柱102_1，上塑料柱101_1的底端设置有凸缘，下塑料柱102_1的顶端内设置有与凸缘匹配的环形台阶。下壳体102的中心向上一体成型有中心轴106，中心轴106的上部开设有卡槽。转盘103开设有与中心轴106对应的轴孔，转盘103的上部设置有用于放置涡卷弹簧104的容置区103_1，且转盘103的外侧一体成型有护片107，护片107与转盘103的外侧之间构成卡接区，卡接区稍大于柔性电路板108的单层厚度。其组装过程为：首先，将柔性电路板108套入转盘103的卡接区；然后，将涡卷弹簧104放入转盘103的容置区103_1，且涡卷弹簧104的内部中心端通过中心轴106的卡槽卡住；接着，将转盘盖105扣合在转盘103的顶端；接着，将转盘103的轴孔对准下壳体102的中心轴106插入；接着，将上壳体101的上塑料柱101_1底端的凸缘插入下壳体102的下塑料柱102_1顶端的环形台阶，使上壳体101与下壳体102扣合，4根上塑料柱101_1与4根下塑料柱102_1构成左侧的两根塑料柱、右侧的两根塑料柱，且柔性电路板108的一端从左侧的两根塑料柱之间穿出、另一端从右侧的两根塑料柱之间穿出；最后，通过螺丝锁紧等方式，使上壳体101与下壳体102固定连接即可。其伸缩工作原理是：在初始状态时，柔性电路板108绕设于转盘103的外围；当需要拉出柔性电路板108时，可通过对柔性电路板108的一端或两端进行拉动，即可将柔性电路板108拉伸，使柔性电路板108处于伸展状态；此时，只要放开或随着转盘103自由转动，则转盘103会在涡卷弹簧104的卷动弹力下转动，从而将柔性电路板108重新绕设于转盘103的外围，回复初始状态，使柔性电路板108自动收卷。

早期的柔性电路板卷放装置的不足之处在于：1、上壳体101与下壳体102构成开放式壳体结构，此开放式壳体结构不能较好地包覆柔性电路板108，且仅靠4根塑料柱支撑，结构不够稳定牢固；2、转盘103为圆柱体，涡卷弹簧104置于转盘103内，使转盘103的直径要大于涡卷弹簧104的直径，而柔性电路板108为绕设于转盘103的外围，使转盘103的直径更大，所以，导致整个卷放装置的直径较大，而较大直径的柔性电路板卷放装置，显然不利于服务器机箱等产品的狭窄空间；3、在组装时，需要先旋紧涡卷弹簧104，再安装上壳体101等零部件，组装麻烦。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种可较好保护柔性电路板、结构稳定牢固、直径较小的柔性电路板卷放装置。

本发明的目的通过以下技术措施实现：一种柔性电路板卷放装置，它包括有左壳体、右壳体、涡卷弹簧，所述左壳体与右壳体相互扣合而形成封闭式壳体，且所述左壳体、右壳体均开设有可供柔性电路板拉出的出线口；所述封闭式壳体内设置有可转动的用于绕设柔性电路板的转轴；所述转轴的顶端成型有转盘，所述转盘的直径大于所述转轴的直径，使所述转轴与所述封闭式壳体的内壁之间构成用于容置柔性电路板的空间；所述转盘内设置有容置区，所述涡卷弹簧置于所述转盘的容置区，且所述转盘的容置区设置有用于卡住所述涡卷弹簧的内部中心端的中心轴。

本发明有益效果在于：本发明的左壳体与右壳体相互扣合而形成封闭式壳体，可较好地包覆收卷起的柔性电路板，从而较好地保护柔性电路板、且结构稳定牢固；进一步，本发明将较大直径的用于放置涡卷弹簧的转盘设置于转轴的顶端，使转轴的直径减小，且转轴与封闭式壳体的内壁之间构成用于容置柔性电路板的空间，从而使整个卷放装置的直径较小，有利于本发明置于服务器机箱等产品的狭窄空间内。

附图说明

图1是早期的柔性电路板卷放装置的分解示意图。

图2是早期的柔性电路板卷放装置隐去涡卷弹簧和柔性电路板的结构示意图。

图3是本发明的分解示意图。

图4是本发明隐去涡卷弹簧、柔性电路板和定位柱的结构示意图。

图5是图4另一视角的结构示意图。

图6是本发明隐去涡卷弹簧、柔性电路板、定位柱和右壳体的结构示意图。

图7是图6另一视角的结构示意图。

图8是本发明的右壳体的结构示意图。

图9是本发明的涡卷弹簧、转盘与转轴的分解示意图。

图10是本发明的转盘与转轴的结构示意图。

图11是图10的俯视图。

图12是图11的A-A剖视图。

图13是本发明的外侧转动轴片的结构示意图。

在图1～2中包括有：

101——上壳体，101_1——上塑料柱，102——下壳体，102_1——下塑料柱，103——转盘，103_1——容置区，104——涡卷弹簧，105——转盘盖，106——中心轴，107——护片，108——柔性电路板；

在图3～13中包括有：

1——左壳体，11——凹槽，2——右壳体，21——凸条，3——涡卷弹簧，31——内部中心端，32——外端，4——转轴，41——转轴盖，42——圆柱，43——护片，44——卡接区，5——转盘，51——容置区，52——卡接片，53——圆形盲孔，6——中心轴，61——卡槽，7——外侧转动轴片，71——凸起部，72——扇形凹槽，8——外环片，81——圆形槽，82——环形槽，91——出线口，92——半圆形凹槽，93——定位柱，94——定位孔，95——圆孔，96——凸缘，97——内环片，98——散热孔，10——柔性电路板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

请参考图3～13，本发明的柔性电路板卷放装置，它包括有左壳体1、右壳体2、涡卷弹簧3。左壳体1与右壳体2相互扣合而形成封闭式壳体，具体地说，在本实施例中，左壳体1的右端开设有凹槽11、右壳体2的左端成型有凸出的与凹槽11匹配的凸条21，凸条21卡进凹槽11中，使左壳体1与右壳体2扣合。本发明的左壳体1与右壳体2相互扣合而形成封闭式壳体，可较好地包覆收卷起的柔性电路板，从而较好地保护轻薄较脆弱的柔性电路板；而且，左壳体1与右壳体2扣合紧密，使得此封闭式壳体结构更稳定牢固，从而可加强整个卷放装置的结构。优选的，如图4、5所示，本发明的封闭式壳体呈圆柱状，与传统开放式壳体相比，本发明圆柱状的封闭式壳体，使整个卷放装置具有圆润的外型，有利于顺畅滑行运动在狭小且空间有限的服务器机箱等产品内部，并避免机箱内因尖锐角度的碰撞或阻挡而产生本设计模块产品的前进或后退之直线运动时减低机箱内部组件上可能产生干涉的问题。

且本发明的左壳体1、右壳体2均开设有可供柔性电路板10拉出的出线口91，两个出线口91相对，使柔性电路板10的一端可以从其中一个出线口91拉出、另一端从另一个出线口91拉出。

封闭式壳体内设置有可转动的用于绕设柔性电路板10的转轴4；转轴4的顶端成型有转盘5，转盘5的直径大于转轴4的直径，使转轴4与封闭式壳体的内壁之间构成用于容置柔性电路板10的空间；转盘5内设置有容置区51，涡卷弹簧3置于转盘5的容置区51，且转盘5的容置区51设置有用于卡住涡卷弹簧3的内部中心端31的中心轴6。此结构，与传统的圆柱转盘相比，由于将较大直径的较占用空间的用于放置涡卷弹簧3的转盘5设置于转轴4的顶端，从而使转轴4可以做得直径较小，而转盘5与转轴4的直径差，刚好可以用于绕设柔性电路板10，所以，与传统的开放式壳体相比，封闭式壳体的直径可以做得较小，使整个卷放装置的直径较小，有利于本发明置于服务器机箱等产品的狭窄空间内。

优选的，封闭式壳体的顶部设置有圆形的外侧转动轴片7。外侧转动轴片7盖在转盘5的顶端，而外侧转动轴片7的直径与转盘5的直径相等；且外侧转动轴片7的顶端端面成型有圆形的凸起部71，左壳体1的顶部、右壳体2的顶部均开设有与外侧转动轴片7的凸起部71匹配的半圆形凹槽92，左壳体1的半圆形凹槽92与右壳体2的半圆形凹槽92合起来，刚好卡在凸起部71的外侧，使外侧转动轴片7的凸起部71可转动地卡接于封闭式壳体。且外侧转动轴片7设置有用于与封闭式壳体固定连接的固定件，在需要时，可通过固定件使外侧转动轴片7与封闭式壳体固定连接，例如：本实施例中，外侧转动轴片7的固定件为定位柱93，左壳体1、右壳体2、外侧转动轴片7的凸起部71在同一直线上开设有定位孔94，当定位柱93穿设于定位孔94时，由于定位柱93的卡住，使外侧转动轴片7与封闭式壳体呈固定连接状态，反之，在没有插入定位柱93时，外侧转动轴片7可自由转动。本实施例的中心轴6为一体成型于外侧转动轴片7的底端，例如：采用塑料一体成型制成中心轴6和外侧转动轴片7；当然，中心轴6与外侧转动轴片7也可以分为两个部件生产，例如：中心轴6卡接固定于外侧转动轴片7，以因应外侧转动轴片7与中心轴6的应用材料强度不同时的需求，因为中心轴6一旦接合涡卷弹簧3的内部中心端31时，卡槽61会受到涡卷弹簧3伸展或收缩的张力，则外侧转动轴片7可以为塑料制成，而中心轴6可以为更能承受强大张力及更纤细直径的金属制成。其中，中心轴6开设有用于卡住涡卷弹簧3的内部中心端31的卡槽61，转盘5的容置区51内设置有用于卡住涡卷弹簧3的外端32的卡接片52。其中，转盘5的容置区51的底部中心还开设有与中心轴6匹配的圆形盲孔53，使中心轴6的底端可以插入圆形盲孔53中、且以圆形盲孔53为支点转动。由上述结构可知，当定位柱93没有插入定位孔94时，可以通过转动外侧转动轴片7，就可以带动中心轴6转动，再由中心轴6旋紧涡卷弹簧3、并使转轴4转动而收卷柔性电路板10；相对地，当定位柱93插入定位孔94时，由于外侧转动轴片7的固定，则通过拉出柔性电路板10使转轴4转动时，会使涡卷弹簧3张开。此结构的好处是，可以在组装所有零部件后，再从外部通过转动外侧转动轴片7旋紧涡卷弹簧3，然后，将定位柱93插入定位孔94，即可组装完成，组装比较方便。

优选的，外侧转动轴片7的凸起部71开设有便于从外拧动的4个扇形凹槽72，当定位柱93没有插入定位孔94时，可以通过扇形凹槽72方便地转动外侧转动轴片7。

优选的，封闭式壳体的底端扣接固定有圆形的外环片8，转轴4的底端扣合有转轴盖41，且转轴4的底端中心向下成型有圆柱42；外环片8开设有用于放置转轴盖41的圆形槽81，且圆形槽81的中心、转轴盖41的中心均开设有圆孔95，使转轴4的圆柱42可转动地插入圆孔95中。其中，左壳体1的底端、右壳体2的底端均向下成型有凸缘96，外环片8开设有与凸缘96匹配的环形槽82。此结构的好处是：转轴4可通过圆柱42，以外环片8的圆孔95作为一个旋转的支点，且外环片8可以将左壳体1与右壳体2扣合得更加紧密。

其中，转轴4的外侧一体成型有护片43，护片43与转轴4的外侧之间构成用于卡接柔性电路板10的卡接区44。在组装时，柔性电路板10的中间处可卡接在卡接区44中，再由转轴盖41的扣合限位，使柔性电路板10无法松脱，此时，通过转动转轴4，即可将柔性电路板10绕设在转轴4的外围。

优选的，左壳体1的内侧、右壳体2的内侧均成型有与转轴4匹配的半圆形内环片97，使转轴4的顶端可转动地卡接于左壳体1的内环片97与右壳体2的内环片97之间。此结构，使转轴4的顶端以两片内环片97构成一个旋转的支点，这样，结合上述的外环片8，使转轴4形成上下连个旋转的支点，从而转轴4转动更顺畅、稳定。

优选的，左壳体1、右壳体2均开设有散热孔98。因为本发明的封闭式壳体，应用于密闭且温度较高的机器时，可能使壳体内部温度升高，因此，在不影响机构原本强度下，设置散热孔98，使壳体内部能与外部温度保持一定的平均温度，不至于温度过高。

本发明的组装过程为：首先，将柔性电路板10卡接于护片43与转轴4的外侧之间构成的卡接区44中，再扣合转轴盖41；然后，将涡卷弹簧3放入转盘5的容置区51中，并使涡卷弹簧3的外端32卡接固定于容置区51中的卡接片52；接着，将外侧转动轴片7盖上，并使涡卷弹簧3的内部中心端卡接固定于中心轴6的卡槽61；接着，将左壳体1与右壳体2扣合固定，并使柔性电路板10的一端从左壳体1的出线口91穿出、另一端从右壳体2的出线口91穿出；接着，扣合外环片8，此时，通过扇形凹槽72从外拧动外侧转动轴片7，将涡卷弹簧3旋紧，再将定位柱93插入定位孔94中，即完成组装。

本发明的工作原理：在初始状态时，柔性电路板10绕设于转轴4的外围；当需要拉出柔性电路板10时，可通过对柔性电路板10的一端或两端进行拉动，即可将柔性电路板10拉伸，使柔性电路板10处于伸展状态；此时，只要放开或随着转轴4自由转动，则转轴4会在涡卷弹簧3的卷动弹力下转动，从而将柔性电路板10重新绕设于转轴4的外围，回复初始状态，使柔性电路板10自动收卷。

当然，由本发明的结构及原理可知，在卷动弹力需要较大或避免原设计的单一侧涡卷弹簧3传动至转轴4上柔性电路板10伸展或收缩时的单侧动力不平衡的可能状态发生，转轴4的底端也可以设置转盘5、外侧转动轴片7、不设置外环片8，使转轴4形成上下两个对称的涡卷弹簧3，即双弹簧、双外侧转动轴片结构，此结构也应属于本发明的保护范围。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种柔性电路板卷放装置，其特征在于：它包括有左壳体、右壳体、涡卷弹簧，所述左壳体与右壳体相互扣合而形成封闭式壳体，且所述左壳体、右壳体均开设有可供柔性电路板拉出的出线口；所述封闭式壳体内设置有可转动的用于绕设柔性电路板的转轴；所述转轴的顶端成型有转盘，所述转盘的直径大于所述转轴的直径，使所述转轴与所述封闭式壳体的内壁之间构成用于容置柔性电路板的空间；所述转盘内设置有容置区，所述涡卷弹簧置于所述转盘的容置区，且所述转盘的容置区设置有用于卡住所述涡卷弹簧的内部中心端的中心轴；

所述封闭式壳体的底端扣接固定有圆形的外环片，所述转轴的底端扣合有转轴盖，且所述转轴的底端中心向下成型有圆柱；所述外环片开设有用于放置所述转轴盖的圆形槽，且所述圆形槽的中心、转轴盖的中心均开设有圆孔，使所述转轴的圆柱可转动地插入所述圆孔中。

2.根据权利要求1所述的柔性电路板卷放装置，其特征在于：所述封闭式壳体的顶部设置有圆形的外侧转动轴片，所述外侧转动轴片盖在所述转盘的顶端，且外侧转动轴片的顶端端面成型有圆形的凸起部，所述左壳体的顶部、右壳体的顶部均开设有与所述外侧转动轴片的凸起部匹配的半圆形凹槽，使所述外侧转动轴片的凸起部可转动地卡接于所述封闭式壳体；且所述外侧转动轴片设置有用于与所述封闭式壳体固定连接的固定件；所述中心轴为一体成型于外侧转动轴片的底端，且所述中心轴开设有用于卡住所述涡卷弹簧的内部中心端的卡槽，所述转盘的容置区内设置有用于卡住所述涡卷弹簧的外端的卡接片。

3.根据权利要求2所述的柔性电路板卷放装置，其特征在于：所述外侧转动轴片的固定件为定位柱，所述左壳体、右壳体、外侧转动轴片的凸起部在同一直线上开设有定位孔，当所述定位柱穿设于所述定位孔时，所述外侧转动轴片与所述封闭式壳体呈固定连接状态。

4.根据权利要求2所述的柔性电路板卷放装置，其特征在于：所述外侧转动轴片的凸起部开设有便于从外拧动的4个扇形凹槽。

5.根据权利要求1所述的柔性电路板卷放装置，其特征在于：所述左壳体的底端、右壳体的底端均向下成型有凸缘，所述外环片开设有与所述凸缘匹配的环形槽。

6.根据权利要求1所述的柔性电路板卷放装置，其特征在于：所述转轴的外侧一体成型有护片，所述护片与转轴的外侧之间构成用于卡接柔性电路板的卡接区。

7.根据权利要求6所述的柔性电路板卷放装置，其特征在于：所述左壳体的内侧、右壳体的内侧均成型有与所述转轴匹配的半圆形内环片，使所述转轴的顶端可转动地卡接于所述左壳体的内环片与右壳体的内环片之间。

8.根据权利要求1所述的柔性电路板卷放装置，其特征在于：所述左壳体、右壳体均开设有散热孔。

9.根据权利要求1所述的柔性电路板卷放装置，其特征在于：所述封闭式壳体呈圆柱状。